酶促化学偶联合成多羟基聚氨酯材料及介导颗粒酶B递送的研究
批准号:
32071267
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
李全顺
依托单位:
学科分类:
蛋白质、多肽与酶生物化学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
李全顺
中文摘要
开发高效、安全的递送载体,是提升颗粒酶B传输稳定性及跨膜转运能力的重要策略,是推进颗粒酶B作为癌症治疗药物的关键。本项目拟通过分子克隆技术从嗜热微生物中开发高催化活性及稳定性的嗜热酯酶,在理解酶促聚合机制的基础上,通过蛋白质工程技术进一步提升催化聚合反应的活性;以己内酯、癸二酸二乙酯、N-甲基二乙醇胺为单体,通过酶促开环聚合与缩聚反应相偶联的模式制备聚氨酯载体材料,利用原子转移自由基聚合反应对聚氨酯材料进一步修饰改性,构建多羟基聚氨酯材料;以该多羟基聚氨酯材料为载体,进行颗粒酶B分子的递送,细胞与动物水平上评价递送体系的跨膜转运能力、肿瘤增殖的抑制能力、生物分布及作用机制。本研究的实施,不仅有助于我们深入认识酶促聚合反应的机制及催化过程中酶结构与功能关系,同时提供了一条新型的绿色生物医用高分子材料制备途径,对酶促聚合技术的产业化进程及基于蛋白质递送的恶性肿瘤治疗均具有重要的推动作用。
英文摘要
The development of efficient and safe carriers is an important strategy to improve the stability and transmembrane ability of Granzyme B, which has been considered to be a key factor for achieving Granzyme B-based anti-tumor therapy. In this project, thermophilic esterases with favorable catalytic activity and stability are explored through molecular cloning, and then their polymerization activity is further improved through protein engineering techniques on the basis of the mechanism of enzymatic polymerization. Then enzymatic ring-opening polymerization and polycondensation are combined to construct cationic poly(amino-co-ester) using caprolactone, diethyl sebacate and N-methyldiethanolamine as monomers. Further, multihydroxyl poly(amino-co-ester) is synthesized through the modification of polymer by atomic transfer radical polymerization. The obtained poly(amino-co-ester) derivative is used as the carrier in the Granzyme B delivery to evaluate the transmembrane ability, inhibition of tumor proliferation, biodistribution and mechanism of nanocomplex at the cellular and animal levels. The project will be useful to get a deeper insight into the mechanism of enzymatic polymerization and the structure-function relationship during enzymatic catalysis, and also provides a green route for the preparation of biomedical polymers. Thus, it is of great significance for facilitating the enzymatic polymerization at an industrial scale and the tumor therapy based on protein delivery.
开发高效、安全的递送载体,是提升颗粒酶B传输稳定性及跨膜转运能力的重要策略,是推进颗粒酶B作为癌症治疗药物的关键。本项目以-己内酯、癸二酸二乙酯、N-甲基二乙醇胺为聚合单体,通过酶促聚合技术与ATRP反应相偶联的模式制备了多羟基聚氨基酯载体PMSC-PCL-co-PGEA;以PMSC-PCL-co-PGEA为载体,成功实现了牛血清白蛋白、β-半乳糖苷酶、核糖核酸酶A和两种多肽的胞内递送,该载体能够与上述蛋白质分子组装形成带正电荷的纳米复合物,进而通过胞吞作用将蛋白质药物释放并发挥相应的生物学功能;以PMSC-PCL-co-PGEA为蛋白递送载体,对具有抗肿瘤作用的颗粒酶B(GrB)进行胞内递送,其能够与GrB组装形成粒径均一的纳米复合物,在HeLa细胞中成功实现转染,通过调控胞内凋亡信号通路,诱导HeLa细胞凋亡;在荷瘤裸鼠模型中,该载体将GrB富集在肿瘤部位,延长体内循环时间,通过抑制肿瘤组织的增殖以及诱导肿瘤细胞的凋亡,达到抑制肿瘤组织生长的目的,同时该载体具有良好的生物安全性。本研究的实施,不仅有助于我们深入认识酶促聚合反应的机制及催化过程中酶结构与功能关系,同时提供了一条新型的绿色生物医用高分子材料制备途径,对酶促聚合技术的产业化进程及基于蛋白质递送的恶性肿瘤治疗均具有重要的推动作用。
精准调控SALL4基因表达的脱氧核酶分子设计及递释体系构建
-
批准号:--
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:54万元
-
批准年份:2022
-
负责人:李全顺
-
依托单位:
外泌体介导miR-23b分选拮抗Infliximab治疗类风湿性关节炎的调控机制探索
-
批准号:81872928
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:57.0万元
-
批准年份:2018
-
负责人:李全顺
-
依托单位:
基于皮肤代谢和信号通路分析探究多柔比星脂质体诱发HFS不良反应的作用机制
-
批准号:81673502
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:65.0万元
-
批准年份:2016
-
负责人:李全顺
-
依托单位:
具有双重精准识别功能的单抗靶向型脱氧核酶传输体系的构建与评价
-
批准号:81373344
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:65.0万元
-
批准年份:2013
-
负责人:李全顺
-
依托单位:
具有双组分协同效应的重组嗜热组蛋白-PEI衍生物杂合基因传输系统的构建与评价
-
批准号:21204025
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:25.0万元
-
批准年份:2012
-
负责人:李全顺
-
依托单位:
国内基金
海外基金